Ekspert tizimlardan foydalanish va ularni yaratish

.Ekspert tizimlardan foydalanish va ularni yaratish.
Sun'iy intellektning mashina sanoati va iqtisodda qo'llanishi ETlarga asoslangan.
Ular yordamida mahsulot sifatini oshirish va vaqtni tejash, shuningdek ish unumi va
mutaxassis malakasini oshirish yaxshi natijalar bermoqda.
Mahsulot tizimlari uchta asosiy komponentlardan iborat:
 Bilim bazalari yoki qoidalar to'plami;
 Ishchi xotira;
 Chiqarish mexanizmi.
24
Bu tizimda biror masala yechilganda: bilimlar bazasida kerakli qoidalar
to'planadi, muayyam masalaga taalluqli to'plangan bilimlar, qoidalar asosiy ishchi
xotirasida ishlanadi va yangi qonun-qoidalar natija sifatida chiqarish mexanizmi
orqali olinadi.
Odatda, logika masalalarini yechishda ikkita usul qo'llaniladi:
birinchi usulda ishchi xotiralardagi boshlang'ich informatsiyani olish, boshqa
yordamchi narsalardan foydalanib, qoidalarni qo'llash ishlari bajariladi. Bu usul to'g'ri
zanjirli fikrlash deyiladi.
Bilimlarga asoslangan tizimlar qo'llanilish sohasini bir nechta asosiy sinflarga
guruhlash mumkin:
Bular tibbiyot diagnostikasi, nazorat qilish va boshqarish, mexanika va elektr
qurilmalar diagnostikasi, o'qitish va hokazo.
Tibbiyot diagnostikasi. Diagnostik tizimlar organizm faoliyati buzilishi va ularni
keltirib chiqarish sabablari orasidagi bog'liqlikni topish uchun xizmat qiladi. MYCIN
tizimi eng ko'p tarqalgan tizim hisoblanadi (u davolanayotgan odam miningit yoki
bakterial infeksiyalar yuqtiril-ganda) diagnostika va kuzatuv olib borish uchun
qo'llaniladi. Uning birinchi g'oyasi 1970-yillar o'rtalarida Stendford Universi -tetida
ishlab chiqilgan edi. Ayni vaqtda bu tizim mutaxassis vrach kabi diagnoz qo'yish
imkoniyatiga ega. U shuningdek, kengay-tirilgan bilimlar bazasiga ega. Bu esa uni
tibbiyot sohasida qo'llash imkoniyatini yaratadi.
Prognozlash. Prognozlash tizimlari ayni vaqtdagi holatga qarab kelib chiquvchi natija
va hodisalarni oldindan aytib berish imkoniyatiga ega. «Uoll-strit egallash» DASTUR
tizimi bozorning konyunktu-rasini tahlil qilib, algoritmlarning statistik usullari
yordamida siz uchun kapital mablag'ingizda yuqori samara bilan foydalani-shingizni
25
maslahat berishi mumkin. Ular bilimlarga asoslangan tizimlarga kirmaydi, chunki
oddiy dasturlash protsedura va algoritm-lari qo'llanilgandir. Sizning mablag'ingizni
bozor konyunkturasini o'rgangan holda aniq ko'paytiradigan ETlar hali yaratilmagan
bo'lsa-da, ob-havoni oldindan aytib beruvchi hosildorlik va yo'lovchilarning sonini
oldindan aniqlovchi ma'lumot tizimlari tobora keng qo'llanilmoqda. Hatto shaxsiy
Komp’yuter ga oddiy tizimni o'rnatib, siz ob-havo ma'lumotini olishingiz mumkin.
Rejalashtirish. Rejalashtirish tizimlari ko'p o'zgaruvchilar ishlatiladigan
masalalarda aniq bir maqsadga erishish uchun qo'llaniladi. Savdo-sotiq sohasida
Damashqning «Informat» firmasi birinchilardan bo'lib, o'zining sotib oluvchilariga
foydalanuvchining talablari va imkoniyatiga mos keluvchi Komp’yuter topish
imkoniyatini 15 minutli konsultatsiya sifatida firma ofisining zaliga o'rnatilgan 13 ta
ishlab turuvchi stansiyalar yordamida amalga oshirdilar. Bundan tashqari «Boeing»
kompaniyasi ET larni kosmik stansiyalarni loyihalashtirish, vertolyotlar ta'miri va
samolyot dvigatellarining ishdan chiqish sabablarini topishda qo'llamoqdalar. DEC
firmasi tomonidan ishlab chiqilgan XCON ekspert tizimi foydalanuvchi talabiga mos
kelgan holda VAX tipidagi Komp’yuter tizimlarining tuzilishini aniqlash yoki
o'zgartirish uchun xizmat qiladi. Shuning-dek, DEC tomonidan yanada kuchliroq
bo'lgan XKEL tizimi ishlab chiqilgan. U XCON tizimining bilimlar omborini o'z
ichiga olgani holda foydalanuvchiga kerakli tuzilishdagi hisoblash tizimini tanlash
imkonini beradi. XKEL XCON dan farq qilgani holda interaktiv bo'ladi.
Interpretatsiyalash. Interpretatsiyalovchi tizimlar kuzatish natijalari asosida ma'lum
bir xulosani keltirib chiqarish imkoniyatiga egadir. Prokpector tizimi
interpretatsiyalash tipidagi mashhur tizimlardan biri hisoblanib, 9 ta ekspertning
bilimlarini o'zida jamlagandir. Ekspertizaning 9 ta usulini uyg'unlashtirgan tizim katta
qiymatdagi qazilma boyliklarni aniqlab beradi.
Ekspert tizimni qo'llash mezoni
26
Bir qator masalalar borki, ularni bilimlarga asoslangan tizimda yechimini topish
istalgan boshqa yo'llar bilan topishdan oson kechadi. Bu tizimlardan foydalanilganda
quyidagi mezonlarga asoslangan holda ish yuritiladi:
• Ma'lumot va bilimlar ishonchli, vaqt o'tishi bilan o'zgarmaydi;
• Bo'lishi mumkin yechimining ko'lami katta emas;
• Masala yechimini topishda formal fikrlamaydi. Bilimlarga asoslangan tizimlar
borki, ular masala yechimini abstrakt tushunchalar yordamida yecha olmaydilar.
Masala yechimi protsedura tahliliga bog'liq bo'lgan hollarda bilimlarga asoslangan
tizimlarga nisbatan, oddiy dastur mahsulotlari yaxshiroq natija beradi. Bilimlarga
asoslangan tizimlar ko'proq formal fikr yuritish kerak bo'lgan hollarda yaxshi natija
beradi;
• hech bo'lmaganda, o'z bilimlarini shakllantirib, ularni masala yechishdagi
usullarini asoslab bera oladigan bitta bo'lsa ham ekspert bo'lishi kerak.
ET larni quyidagi masalalarni yechishda qo'llash maqsadga muvofiq emas:
1. Oddiy matematik usul bilan, formal o'zgartirish va protsedura tahlili
yordamida yechiladigan masalalarda;
2. Aniqlash masalalarida, chunki ular raqamli usullar yordamida yechiladi;
3. Yechimi haqida ma'lumot bo'lmagan masalalarda.
Hatto, hozirda katta EHM da ham, kichik EHM da ham yaxshi ishlaydigan
ekspert tizimlar, odam ekspertga nisbatan ma'lum chegaralanishga ega.
27
1. Ko'pchilik ET foydalanuvchi tomonidan ishlatishga yaroqli emas. Agar siz bu
tizimlar bilan avvaldan ishlamagan bo'lsangiz, unda siz katta qiyinchiliklarga duch
kelishingiz mumkin. Ko'pchilik tizimlar faqatgina bilimlar bazasidan yaratuvchi
ekspertlar tomonidan foydalanishlari mumkin.
2. Odatda bu tizimlarda qo'llaniladigan savol-javob rejimi, yechimni olishni
qiyinlashtiradi. Masalan, MYCIN tizimidan foydalanmagan vrach, tizimdan
foydalanganga nisbatan yechimga tezroq ega bo'lishi mumkin (ko'pgina hollarda
shunday bo'ladi).
3. Ekspertiza seansidan keyin tizimni ishlata bilish darajasi o'zgarmaydi.
4. Ekspertlardan olingan bilimlarni mashinada effektiv holda ishlatadigan
ko'rinishga keitirish haligacha muammoligicha qolmoqda.
5. ET larni o'qitish mumkin emas, ular ongli fikrlay olmaydi. Uy mushugi
maxsus o'rgatmasdan ham oddiy vazifalarni bajarishi mumkin, yosh bolaning
idishdagi suvni ustiga ongli holda to'ka olmasligi tabiiy holdir, lekin Komp’yuter
klaviaturasiga kofeni to'ka boshlasangiz, uning klaviaturani tortib olishga «aqli»
yetmasligi aniqdir.
6. ET larni katta predmet sohada qo'llab bo'lmaydi. Ulardan foydalanishda
ekspert bir necha minut yoki bir necha soatda yechimni bera olishi mumkin bo'lgan
kichik predmet sohalar bilan chegaralangan.
7. Ekspertlar bo'lmagan soha (masalan, astrologiya) da ET lardan foydalanib
bo'lmaydi.
8. ET larni faqat kognitiv masalalarni yechish uchun jalb qilish maqsadga
muvofiq. Tennis, velosiped poygasi ET uchun predmet soha bo'la olmaydi, lekin bu
tizimlarni futbol komandalarini tahrirlashda ishlatish mumkin.
28
9. Agar natijaning formal usullari yoki shu masalaga o'xshash masala bo'lmasa,
inson-ekspert yechimni topish uchun masalaga ongli yondashadi.
10. Yechim ming xil hodisa va vaqt o'tishi bilan o'zgarib turadigan
o'zgaruvchilarga bogiiq bo'lsa, bilimlarga asoslangan tizimlar to'liq tahlil uchun
yaroqsiz ekanligi kelib chiqadi. Bunday hollarda oddiy tildagi ma'lumotlar bazasi
interfeysini ishlatgan ma'quldir.
Et larni ekspert insonlarga nisbatan yutuqlari
ET lar ekspert-insonlarga nisbatan ma'lum yutuqlarga ega:
1. Ular shoshilinch xulosa chiqarmaydi.
2. Bu tizimlar bir-biriga bog'liq holda ishlab, eng yaxshi natija beradiganini
tanlaydi.
3. Bilimlar ombori juda katta bo'lishi mumkin. Bir marta kiritilgan bilimlar,
mashina xotirasida abadiy qoladi. Inson esa cheklangan bilimlar omboriga ega
bo'lgani uchun, ko'p vaqt ishlatilmay kelgan ma'lumotlar esdan chiqib, yo'qolib
ketadi.
4. ETlarning «shovqin»ga bardoshi yuqoridir. Ekspert masala yechimi bilan
umuman bog'liq bo'lmagan tashqi ta'sirlar ostida noto'g'ri fikrga kelishi mumkin.
Boshqa sohalardagi bilimlardan xabarsiz ETlar shovqinga bardoshlidir. Vaqt o'tishi
bilan bilimlarga asoslangan tizimlar foydalanuvchi tomonidan bilimlar yozish va
tarqatish usuli sifatida qaralishi mumkin. Boshqa Komp’yuter dastur mahsulotlari
kabi ETlar ham masala yechish borasida insonning o'rnini bosa olmaydi, lekin
masalani tez va samarali hal etishi uchun mehnat quroli bo'lib xizmat qiladi.
29
5. Bu tizimlar mutaxassis o'rnini bosa olmaydi, aksincha uning qo'lidagi qurol
bo'lib hisoblanadi.
Ekspert tizim turlari
1960—70-yillarda ishlab chiqilgan ETlar o'zlarining sohalarida klassik
hisoblanadi. Kelib chiqishi, ularning sohasi va qo'llanilgan fikrlar, usullari va dastur
ta'minotiga qarab, bir necha sinflarga bo'lish mumkin:
1. META-DENDRAL. DENDRAL tizimi eksperimental ma'lumotlarga (massa-
spektrografiya, yadro magnit rezonansi va boshqalar) bog'liq holda kimyoviy
birikmaning tuzilishini mumkin bo'lgan holini aniqlaydi. META-DENDRAL
DENDRAL uchun bilimlar olish jarayonini avtomatlashtiradi va kimyoviy birikma
qismlarining tuzilish qoidalarini keltirib chiqaradi.
2. MYCIN-EMYCIN-TEIREIAK-RUFF-NERMYCIN. Bular medisina ET lari
bo'lib hisoblanadi.
3. PROKPEKTOR-KAK. PROKPEKTOR - geologik tahlil asosida yer osti
qazilmalarini topuvchi tizim. KAK esa PROKPEKTOR uchun bilim olish tizimi.
4. CAKNET-EXPERT — ko'z kasalliklari diagnostikasi va ularning oldini olish
bo'yicha maslahat beruvchi ET dir. Uning asosida EXPERT bilimlar ishlab chiqilib,
uning yordami orqali bir necha medisina tizimlari ishlab chiqilgan.
5. HEARKAY HEARKAY-2;HEARKAY-3;AGE – Bu qatordagi birinchi ikkita
tizim qo'shilib inson nutqi so'zlarini maxsus lug'at orqali aniqlovchi intellektual
tizimdir. Bu tizim original strukturasi, ya'ni e'lonlar taxtasi — tizimning ayni vaqtdagi
ishining natijalari, chuqur ma'lumotlar bazasini ifodalash orqali ajralib turadi.
Keyinchalik shu tizimlar asosida ETlarni yaratish uchun HEARKAY-3 va AGE
(Attemrt tr Generalize) instrumental tizimlari yaratildi.
30
6. SM (Artificial Mathematician — Sun'iy Matematik) va EURIKCO tizimlari
Stenford Universitetida doktor D. Lenat tomonidan qidiruv va o'qitish maqsadlarida
ishlab chiqildi. Lenatning o'ylashicha, ETlar samaradorligi ulardagi joylashgan
bilimlarga bog'liq bo'ladi. Uning fikricha, tizim o'qitish qobilyatiga ega bo'lishi
uchun, unga 1000000 ga yaqin umumiy xarakterdagi ma'lumotlarni kiritish kerak. ,
Lenat kichik bir sohani o'rganishga qaratilgan bilimlar hajmi kichik ET larni yaratish
maqsadga muvofiq emasligini ta'kidlaydi.
SM tizimiga 100 ga yaqin chiqish qoidalari va 200 dan ortiq matematik nazariya
va tasavvurlarni ko'ra oluvchi o'qitishning evristik algoritmlari jamlangan edi.
Boshidan tizim ishining natijalari yuqori baholandi. U natural qator va oddiy sonlar
tushunchalarini ifodalash imkonini berdi. Bundan tashqari, tizim Goldbax
gipotezasining varianti, ya'ni har qanday ikkidan katta juft sonni, ikkita oddiy sonlar
yig'indisi shaklida yozish mumkinligini sintezladi. Bu gipotezani to'g'riligi yoki inkor
etish kerakligi haligacha aniq emas. Tizimning keyingi rivojlanish jarayoni to'xtab
qoldi. Boshida namoyon etilgan matematik imkoniyatlarga qaramasdan, tizim evristik
qoidalarni keltirib chiqara olmasligi, faqat dastlabki kiritilgan qoidalardan kelib
chiqqan holda ish yuritishi aniqlandi.
EURIKCO tizimini yaratishda SM tizimida belgilangan kamchiliklarni yo'q
qilish usuli qo'llab ko'rildi. SM tizimidek EURIKCO yordamida olingan natijalar
yuqori baholandi. Shuningdek, EURIKCO juda qaltis o'yinlarda ishtirok eta olishi
ta'kidlandi. Uning yordamida AQSH ning harbiy dengiz floti tomonidan original
mo'ljallangan bosqichma-bosqich bajariladigan yurishlarga ega bo'lgan strategiya
ishlab chiqildi. Bu bosqichlardan biri yaroqsiz bo'lgan harbiy dengiz floti kemalarini
cho'ktirishdan iborat. Bunda butun qolgan kemalarga keng joy qoladi.
Ammo bir qancha vaqtdan keyin, tizim hamisha ham o'zidagi qoidalarni qayta
tuza olmasligi ma'lum bo'ldi. U faqat sutkaning ma'lum bir vaqtida
31
dasturlashtiruvchiga murojaat qilish kerak bo'lgan holda, bu qoidani qo'pol ravishda
buzadi. Shunday qilib, EURIKCO tizimi ham ishlab chiqaruvchi tomonidan
belgilangan chegaraga yetib, rivojlanishdan to'xtadi.
1990-yildan boshlab doktor Lenat bir guruh olimlar boshchi-ligida intellektual
tizimni yaratish uchun kerak bo'ladigan bir necha ming bilimlar elementlarini kodlash
va kiritish proyekti bilan mashg'ul bo'ldi. Bu proyekt Cyc deb atalgan (Cyc «NHK»
— inglizcha enciklipedia so'zidan).
Ekspert tizimlarni yaratish
• ET larning yaratishdagi muammolar.
• ET dagi bilimlar tarkibi
• Produksion tizimlarda xulosani boshqarish
Et larning yaratishdagi muammolar va ularni ishlab chiqarish.1970-yillardan
boshlab ETlar sun'iy intellekt sohasida bosh yo'nalish bo'lib qoldi. Sun'iy intellektning
avval ishlab chiqilgan usullari: bilimlarni tasavvur qilish, fikrlab xulosa chiqarish,
evristik qidirish va boshqalar ETlarda o'z aksini topdi. Faqat ETlargina bu kuchli
usullar yordamida katta iqtisodiy imkoniyatlarni yuzaga keltirishdi.
ETlar va ularni ishlab chiqish uchun kerak bo'ladigan ro'yxati mingdan ortiq
tizimni o'z ichiga olgan dastur mahsulotlari 1987-yilda AQSHda nashr etilgan.
Rivojlangan mamlakatlarda ularni ishlab chiqarish va tatbiq qilish bilan yuzdan ortiq
firmalar mashg'uldir.
32
Ammo, boshidanoq ETlarning keng tarqalishi va ishlab chiqarilishini
sekinlashtirib, murakkablashtiruvchi qiyinchiliklar yuzaga kelib chiqdi.
Ular ETlarni ishlab chiqish usullaridan kelib chiqadi.
Birinchisi, masalaning qo'yilishi bilan bog'liq bo'lgan qiyinchilik. Ko'pchilik
firmalar sun'iy intellekt usullarini to'liq o'rganilmagani holda ETlarni ishlab chiqarish
vaqtida ularning imkoniyatini oshirib ko'rsatadilar. Foydalanuvchi izlanish sohasidagi
ko'pgina masalalarni erkin fikrlab yecha oluvchi tizimni ko'rishni xohlaydi. Bundan
esa, ETlarni yaratish uchun oddiy boshlang'ich ko'rsatmalar: «tasvirlarni qayta ishlash
ETini yaratish», «bolalardagi muvozanat — harakat apparati kasalliklarini davolash
ETini yaratish» kabilar. Ammo, awal ta'kidlanganidek, masala qo'yilishi qancha
umumlashtirilsa, evristik qoidalarga asoslanib yechimini topish shunchalik o'z
kuchini yo'qotadi. Shuning uchun, boshlang'ich vaqtlarda, agar ishlab chiquvchida
ma'lum bir malaka bo'lmasa, unchalik qiyin va oddiy algoritmik yechimi bo'lmagan
masalalarni yechishga qaratilgan ETlarni ishlab chiqish maqsadga muvofiqdir.
Bundan tashqari, shu masalani qo'lda yechish usullari bo'lishi ham muhim rol
o'ynaydi. ETlarni ishlab chiqishda faqatgina masala shartining , «qo'l usuli»ning
bo'lishi maqsadga muvofiq, aks holda ET ni yaratish o'z ma'nosini yo'qotadi.
Ikkinchi va asosiysi — bu bilimlarni olishda yuzaga keladigan qiyinchilik. Bu
qiyinchilik ekspert insonlar o'z bilimlarini ETlarga berayotganida yuzaga keladi.
Demak, Komp’yuter tizimini o'qitish uchun, eng avvalo bu bilimlarni ma'lum bir
ko'rinishda tizimlash-tirib, «Oq qog`ozga» tushirish kerak.
Aksariyat ekspertlar (matematiklar bundan mustasno bo'lishi mumkin) o'z
bilimlarini kundalik hayotda yaxshi qo'llay olsalar ham ularning bir qismini tahrir
qilib, tizimlashgan ko'rinishga keltirishga qiynaladilar. Aniqlanishicha, bilimlarni bu
holatga keltirish uchun yurist yoki mediklarga nisbatan matematik yoki
33
dasturlashtiruvchilarda ko'proq uchraydigan fikr yuritishning tizimtik usuli juda
yordam beradi. Bundan tashqari, bir tomondan matematik fikrlash sohasi va
bilimlarni tasavvur qilish usullari, boshqa tomondan esa EHM imkoniyatlari,
dasturlash-tirish tizim va tilini mukammal bilish talab etiladi.
Shunday qilib, ekspert va ekspert (Komp’yuter ) tizimlari orasida «dallol»
vazifasini o'tovchi mutaxassislar faoliyat olib borishadi. Ular bilimlar injenerlari
(knowledge engineerik) deb, hodisaning o'zi esa bilimlar injeneriyasi deb atala
boshlandi. Rivojlangan mamlakatlarda «bilimlar injeneri» mutaxassisligi ko'pgina
oliy o'quv yurtlarida kiritilgan bo'lib, bizda esa tizim-lashgan dasturlashtirish
mutaxassisligi doirasida o'rganiladi. Ko'pgina hollarda ekspert va bilimlar injeneri
vazifasini bir odam bajara olmaydi. Tajribalarning ko'rsatishicha, boshlang'ich
bilimlarni egallash uchun uch xil mutaxassisliklar: ekspert, bilimlar injeneri va ET ni
ishlab chiqaruvchining umumiy harakati kerak.
Yana bir muammo — bu ETlarni yaratish uchun juda ko'p mehnat bilimlar
bazasini boshqarish vositalari, fikrlab xulosa chiqarish, foydalanuvchi bilan dialogli
bog'lanish va boshqalar talab etilishidadir. Dastur hajmi juda kattaligi va dasturlash
usuli xilma-xilligi tufayli, birinchi bosqichda tizimning oddiy murak-
kablashtirilmagan boshlang'ich variantini yaratish maqsadga muvofiqdir. Bunda
foydalanuvchi uchun ET ni rejalashtirilgan imkoniyatlarini umumiy holda bo'lsa ham
ko'rsatish, ishlab chiqaruvchi uchun tizimning kamchiliklarini yo'qotib, uni
mukammalroq ko'rinishga keltirishga imkon yaratadi.
Bu tizimlar va ular uchun yaratilgan apparat ta'minoti yaroqsiz ekanligi e'tirof ,
kuzatuvchilar ayni vaqtdagi ET larni yaratish texnologiyasi talabga javob bermaydi,
degan xulosaga kelishdi. Oxirgi 10 yillik ichida ET lar hozirgi vaqtdagi eng samarali
tizimlar bilan chambarchas bog'landi. Ularni sog'liqni saqlashda, sug'urta qilishda,
bank ishi va boshqa sohalarda qoidalarga tayangan holda yechimlarni topish uchun
34
samarali vositalar sifatida qo'llanmoqda. Hozirgi kunda bilimlar bazasi katta tizim
ichiga joylashtirilgandir.
Ular internetda qidiruv olib boruvchi bog'lovchi DASTUR larni markazida
joylashgan va foydalanuvchilar uchun informatsiya oqimini boshqarishga
ko'maklashadi.
Bilimlar bazasidan iborat tizim rivojlanishini kuchaytirgan omillarni ko'rib
chiqamiz: bilimlar bazasi texnologiyasi yordamida pullarni tejashni bilib olgan
kompaniyalar ularni Komp’yuter ekspertizasiz tasawur etib bo'lmaydigan maxsus